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肥料利用効率の高い作物開発:遺伝子組換えに優る従来型育種技術

米国ペンシルバニア大の植物生理学者リンチ博士のグループは、肥料吸収効率が極めて高いcommon bean (Phaseolus vulgaris、インゲンマメ)の開発 に成功した。この植物は、土中に含まれるリンの吸収性に優れており、実験圃場において従来種と比較して約3倍の高い収量をもたらした。

この実験結果は、アフリカの開発途上国に光明をもたらした。アフリカの貧困地域では、インゲンマメを重要なタンパク源としている。このような地域では、畑土に十分なリン肥を 施用することができない。リンチグループは、従来型の育種法を用いて、主根がまっすぐな植物体よりも浅い側根を多く有する植物体の方がより多くのリン肥を吸収し、より多くのマメ を生産することを見出した。このような植物体では、在来種に比べて84%の収量増を記録した。モザンビークで行われた実圃場試験では、改良品種を用いることによって、1ヘクター ル当り1500kgの収量を挙げることができ、一方在来種では1ヘクタール当り500kgの収量にとどまった。

さらに、リンチグループでは少数の長い側根を有するトウモロコシが多くの側根を有する在来型のトウモロコシに比べ、窒素と水分の吸収性がより優れていることを見出した。 このようなトウモロコシの収量は、在来種より30%も高かった。長い側根を有するトウモロコシは、水分が少ない乾燥条件下でも、在来種に比べて144%もの収量増を記録した。 この理由としては、植物体がより多くエネルギーを地上部の成長に充てられるためと考えられる。

メキシコのテクスココに本部があるトウモロコシ/コムギ改良センター(CIMMYT)は、6年間の研究の結果、低窒素分の畑で育つトウモロコシの開発に成功した。このような トウモロコシ改良種は、乾燥した貧窒素畑でも在来種に比べて20%増の収量を挙げた。

中国では、リンチグループの仲間達がインゲンマメの開発に用いた同じ手法をダイズに応用し、高収量のダイズの開発に成功した。このダイズは、当局の承認を経て、すでに 100万ヘクタールでの作付けが行われているという。

遺伝子組換え技術よりも、従来からの育種技術によってより優れた高収性の作物種が開発できたのは、遺伝子組換え技術の限界を示すものと考えられている。植物体への 栄養供給を担う遺伝子は数が多く、且つ多様性であり、単一の遺伝子だけが関係している訳ではない。このため、モンサントやパイオニアのような遺伝子組換え技術に実績のある 企業が膨大な費用をつぎ込みながら、未だに高収性、耐乾燥性作物の実用化に成功していない(2016年9月2日)。

出典:Gilbert N, "Frugal Farming" Nature 533, 19 May 2016.

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